Metodología de ensayo para la caracterización del comportamiento de tirantes de hormigón de muy alta resistencia

Abstract

El Hormigón de Muy Alto Rendimiento (HMAR), si bien es cierto es un material no muy utilizado en la mayoría de los países es de aplicación cada vez más creciente en estos tiempos. Cuando hablamos de Hormigones de Muy Alto Rendimiento decimos que son hormigones cuya resistencia sobrepasa los 100 MPa y que su desempeño tiene características especiales fundamentalmente en lo relativo a la ductilidad y control de la fisuración, y sus materiales tienen que cumplir estrictos controles de calidad.

El objetivo de este Trabajo Fin de Máster es encontrar una Metodología de Ensayos para determinar el comportamiento de un tirante de Hormigón de Muy Alto Rendimiento, cuando empiece su fase de microfisuración y también cuando se produzca la aparición de macro fisuras.

Se realizará una campaña experimental con tirantes de HMAR con diferentes geometrías, y se utilizará una armadura longitudinal que pasará por el centro de la probeta. Dicha armadura será una armadura activa o pasiva en función del objetivo en cada caso, la armadura activa al tener un alto limite elástico de alrededor 1700 MPa y trabajando con un HMAR, nos podrán dar pautas importantes sobre el proceso de fisuración y la armadura pasiva al ser de un límite elástico normal el comportamiento va a ser diferente, alcanzando la propagación de macro fisuras solamente cuando el acero plastifique.

Para dicho ensayo utilizaremos instrumentación sobre la superficie de la probeta: se utilizarán captadores de desplazamiento que se situaran en diferentes puntos para medir los desplazamientos de la probeta y se utilizará asimismo puntos Demec colocados cada 100mm para el mismo fin. Se irán tomando fotografías cada cierto tiempo en paralelo con mediciones de los discos Demec en varios instante de la carga.

Después de realizar el programa experimental y de analizar todos los resultados obtendremos una base sobre cómo realizar los ensayos de caracterización de este tipo de Hormigón y documentar para futuros trabajos de investigación a realizar tirantes de Hormigón de Muy Alto Rendimiento, y otros hormigones.

The Ultra High Performace Concrete (UHPC), although it is true is a material not widely used in most countries is of great application in these times. When we talk about UHPC, we say that they are concretes whose resistance exceeds 100 MPa. Their performance has special characteristics and their materials have to comply with strict quality controls.

The objective of this Master's Thesis is to find a Test Methodology to determine the behavior of an UHPC Tie, when it micro-cracking begins and also when a macro crack occurs. An experimental campaign will be made with UHPC ties with different geometries, as well as using a longitudinal reinforcement that will pass through the center of the specimen.

This reinforcement will be an active and passive armor, the active armor having a high yield stress around 1700MPa and working with an UHPC, can give us important guidelines on the cracking process and the passive armor to be a normal elastic limit the behavior will be different.

For this test we will use physical instrumentation that will be placed in the test piece, we will use displacement sensors that will be located in different points and to measure the internal displacements of the test piece we will use Demec to measure the elongations of the test piece between each point of the Demec, these will go placed every 100mm. We will also use photographs and Demec discs to be able to measure the internal extensions in the straps, photographs will be taken from time to time and also the measurements of the Demec discs will be made every certain level of traction or load exerted by the hydraulic jack on the armor longitudinal.

After carrying out the experimental program and analyzing all the results, we will obtain a basis on how to perform the characterization tests of this type of Concrete and document for future research work and be a basis on the behavior of the UHPC ties.